Unmasking pipefish otolith using synchrotron-based scanning X-ray fluorescence

Haÿ, V., Berland, S., Medjoubi, K. et al. Unmasking pipefish otolith using synchrotron-based scanning X-ray fluorescence. Scientific Reports 13, 4794 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-31798-z

Les scientifiques utilisent les otolithes pour retracer l'histoire de la vie des poissons, en particulier les migrations. Les otolithes incorporent des signatures de croissance individuelle et d'utilisation environnementale. Pour de nombreuses espèces, des marques d'accroissement distinctes dans l'otolithe sont difficiles à discerner; ainsi, des questions subsistent sur les informations cruciales des traits d’histoire de vie. Pour démêler l'histoire de ces espèces, nous utilisons le rayonnement synchrotron avec la fluorescence aux rayons X. Il permet la cartographie des éléments sur l'ensemble de l'otolithe à une haute résolution spatiale. Il donne ainsi accès à l'historique précis de la migration des poissons en marquant la signature de la transition environnementale et il caractérise également les processus de croissance localisés au niveau minéral. Les syngnathes d'eau douce, dont la conservation est préoccupante, ont des otolithes petits et fragiles. Les incréments de croissance sont impossibles à identifier et à compter; par conséquent, il y a un manque majeur de connaissances sur leurs traits d’histoire de vie. Nous confirmons pour la première fois, en cartographiant le strontium, que les deux espèces de syngnathes tropicaux étudiées sont diadromes (transition eau douce/marine/eau douce). La cartographie d'autres éléments a révélé l'existence de différentes routes migratoires pendant leur phase marine. Une autre percée majeure est que nous pouvons compter chimiquement les incréments de croissance uniquement sur la base du signal de soufre, car il est impliqué dans les processus de biominéralisation. Cette nouvelle méthode contourne les problèmes de biais du lecteur et permet d'estimer l'âge même pour les otolithes avec des incréments peu discernables. Les méthodes de cartographie élémentaire à haute résolution spatiale repoussent les limites des études sur les traits de vie ou la caractérisation des stocks.

Contact BOREA : Vincent Haÿ, vincent.hay@etu.sorbonne-universite.fr

Légende de l'illustration : Application de la fluorescence X synchrotron (XRF) sur les otolithes de syngnathes d’eau douce. (A) otolithe de Microphis nicoleae en microscopie optique polarisée. (B) délimitation des zonations dans l’otolithe. (C) Cartographie du strontium de l’otolithe. (D) Composition élémentaire de l’otolithe identifiée par la méthode XRF / Application of synchrotron X-ray fluorescence (XRF) on freshwater pipefish otoliths. (A) Polarized light microscopy of Microphis nicoleae otolith. (B) Delimitation of zonations in the otolith. (C) Elemental map of strontium. (D) Elemental composition identified in the otolith from XRF method. © V. Haÿ